最近NASA和宾州州立大学的研究团队搞出个大新闻他们发现火星冰层可能是保存生命痕迹的绝佳"保险箱",这事儿直接把之前找火星生命的思路给颠覆了。
过去大家找火星生命,眼睛都盯着地表土壤、岩石缝隙,觉得那里可能留着微生物的化学痕迹。
但火星表面啥环境?紫外线跟探照灯似的照着,宇宙辐射常年"扫射",再加上昼夜温差能差一两百度,啥有机物能扛得住?别说完整的微生物了,估计连点氨基酸碎片都难留。
所以这次研究团队换了个思路:不看地表,看冰层,毕竟地球上南极冰盖里,百万年前的微生物冻在冰里,现在照样能被"唤醒"。
火星两极也有大片冰层,说不定那儿才是生命痕迹的"保存罐",他们把研究成果发在了《天体生物学》期刊上,具体实验做得挺实在。
没直接上火星挖冰,就在实验室里模拟火星冰层的极端环境,选的"实验模特"是大肠杆菌,这玩意儿在地球上到处都是,生命力也算微生物里的"硬汉",拿它做代表挺合适。
实验条件咋设置的?温度直接拉到-51℃,这差不多是火星极区冰层深处的常年温度,比南极冰盖还冷不少。
辐射剂量按两千万年算,模拟宇宙射线一点点"烤"它要知道火星没磁场保护,辐射强度可比地球高多了。
关键是他们搞了两组对比:一组把大肠杆菌混在纯水里冻成冰,另一组混在模拟的火星土壤里再冻起来。
本来想看看土壤里的矿物质会不会帮着保护有机物,结果发现完全反过来。
纯冰那组的结果吓了一跳:经过模拟五千万年的低温和辐射后,大肠杆菌体内的氨基酸,大概有十分之一还保持着活性,结构没被完全破坏。
而土壤混合组呢?不到五百万年,氨基酸就基本被分解成碎片了,连点完整的痕迹都找不到。
为啥纯冰反而更能"保鲜"?研究团队里有个叫帕夫洛夫的科学家解释得挺明白:纯冰形成的晶体结构特别致密,能像个硬壳一样把氨基酸裹在里面,挡住大部分宇宙射线。
而且低温让分子运动慢到几乎"停滞",化学反应也跟着变慢,等于给生命痕迹按了"暂停键"。
土壤就不一样了,里面的黏土、矿物质颗粒看着好像能"吸附"有机物,但它们其实是"隐形杀手"。
这些颗粒表面有很多活性位点,会加速氨基酸的氧化分解,再加上土壤里可能有盐分,结晶的时候会把氨基酸的结构给"戳"碎。
所以想在火星土壤里找远古生命痕迹,怕是难度比想象中还大,这结果直接把之前的火星生命搜寻逻辑给拧过来了。
2008年凤凰号探测器在火星北极圈着陆,确实挖到过冰层,当时还发现冰融化后土壤里有高氯酸盐。
但那会儿没人把冰层本身当重点,都在分析土壤里的化学成分,结果啥生命痕迹没找着,现在回头看,要是当时能钻深点,直接分析冰层样本,说不定早就有发现了。
宾州州立大学的克里斯托弗·豪斯教授说得挺实在:"过去我们总觉得火星表面的土壤是‘档案馆’,现在看来,冰层才是真正的‘时间胶囊’,未来探测任务要是还盯着土壤钻,怕是要错过重头戏。"
那火星上的冰层够不够老,能不能存下五千万年的痕迹?现在火星两极的冰层,最年轻的也有几十万年,老的能到几百万年,虽然还没五千万年那么夸张,但已经足够存下不少东西了。
而且火星历史上可能出现过多次温暖期,那时候说不定有液态水,微生物可能在冰层底部活动过,留下的痕迹就能被冰给"冻"住。
这事儿对未来的火星探测任务影响可不小,咱们国家的天问三号计划2030年左右着陆火星,还带了个小火星车。
之前大家猜它会去古河床、火山口这些地方找水痕迹,现在看来,极区冰层说不定更值得一去。
不光是火星,太阳系里其他冰冻天体也跟着沾光,比如木星的卫星欧罗巴,表面覆盖着几十公里厚的冰层,冰层下面可能有液态海洋。
NASA准备2024年发射"欧罗巴快船"探测器,专门去研究这颗卫星,按照这次的研究结果,欧罗巴冰层里要是有生命痕迹,保存得可能比火星还好。
不过有个问题得说清楚:这次实验用的是大肠杆菌,地球上的微生物。
火星上就算有生命,跟地球生命可能完全不一样,氨基酸的种类、结构说不定都不同,但不管啥生命,只要是碳基的,总会留下类似的有机分子痕迹。
所以这个"冰层保存"的逻辑,大概率是通用的,还有个技术难题怎么在火星冰层上打钻。
现在的火星探测器,钻头最多能钻几米深,比如毅力号在杰泽罗陨石坑钻的岩芯,也就几十厘米。
但要找保存完好的生命痕迹,可能得钻到冰层深处,避开表层被辐射破坏的部分。
这就需要更厉害的钻探技术,比如加热钻头融化冰层,或者用超声波破碎冰屑,还得保证钻出来的样本不被地球微生物污染。
人类找火星生命找了几十年,从"火星人"到"细菌化石",好几次以为找到了,最后都被证明是误会。
这次的研究虽然不是直接发现了生命,但它给我们指了个新方向:与其在土壤里"大海捞针",不如去冰层里"开保险柜"。
2030年左右,火星上可能会热闹起来,中国的天问三号、美国的火星采样返回任务,说不定都会把冰层列为重点目标。
到时候要是真从冰层样本里找到氨基酸、核苷酸这些有机物的痕迹,那人类对宇宙生命的认知,怕是要彻底改写了。
当然了,也有人觉得这事儿太乐观,毕竟火星冰层里到底有没有生命痕迹,还得靠实际探测说话。
但科学研究不就是这样?先提出假设,再用实验验证,最后靠数据说话,至少现在,我们知道了去哪里找,比之前瞎摸索强多了。
所以啊,下次再听说火星探测任务,别急着问"找到外星人了吗",可以问问"这次钻冰层了没",说不定答案就藏在那些冰冷的晶体里,等着我们去叫醒它。
